ES2516817T3 - Manufacturing process of compounds comprising nitrile functions - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de preparación de al menos un nitrilo de fórmula general I (NC)v-R1-(CN)w y de al menos las imidas cíclicas 3-metil-glutarimida y 3-etil-succinimida, mediante reacción entre al menos un ácido carboxílico de fórmula general II (HOOC)xR1-(COOH)y y una mezcla N de dinitrilos que comprende metil-2-glutaronitrilo (MGN), etil-2-succinonitrilo (ESN) y eventualmente adiponitrilo (AdN), en las que: x, y son iguales a 0 ó 1 siendo (x+y) igual a 1 ó 2, v, w son iguales a 0 ó 1 siendo (v+w) igual a 1 ó 2, R1 representa un grupo hidrocarbonado lineal o ramificado, saturado o insaturado, que puede comprender heteroátomos, que comprende: - de 4 a 34 átomos de carbono cuando (x+y) es igual a 2, - de 2 a 22 átomos de carbono cuando (x+y) es igual a 1.Process for preparing at least one nitrile of the general formula I (NC) v-R1- (CN) w and at least the cyclic imides 3-methyl-glutarimide and 3-ethyl-succinimide, by reaction between at least one carboxylic acid of general formula II (HOOC) xR1- (COOH) and and a mixture N of dinitriles comprising methyl-2-glutathitrile (MGN), ethyl-2-succinonitrile (ESN) and possibly adiponitrile (AdN), in which: x, y are equal to 0 or 1 being (x + y) equal to 1 or 2, v, w are equal to 0 or 1 being (v + w) equal to 1 or 2, R1 represents a linear or branched, saturated or saturated hydrocarbon group unsaturated, which may comprise heteroatoms, comprising: - from 4 to 34 carbon atoms when (x + y) is equal to 2, - from 2 to 22 carbon atoms when (x + y) is equal to 1.
Description
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Procedimiento de fabricación de compuestos que comprenden funciones nitrilo Manufacturing process of compounds comprising nitrile functions
5 La presente invención se refiere a la fabricación de compuestos que comprenden funciones nitrilo y de compuestos imida cíclicos. The present invention relates to the manufacture of compounds comprising nitrile functions and cyclic imide compounds.
Se refiere más particularmente a la fabricación de compuestos que comprenden funciones nitrilo a partir de compuestos que comprenden funciones carboxílicas, ventajosamente de origen natural y renovable, y a partir de una 10 mezcla N de dinitrilos que comprende metil-2-glutaronitrilo (MGN), etil-2-succinonitrilo (ESN) y eventualmente adiponitrilo (AdN). It refers more particularly to the manufacture of compounds comprising nitrile functions from compounds comprising carboxylic functions, advantageously of natural and renewable origin, and from a mixture N of dinitriles comprising methyl-2-glutathitrile (MGN), ethyl -2-succinonitrile (ESN) and possibly adiponitrile (AdN).
Los compuestos que comprenden funciones nitrilo son productos importantes para la fabricación de compuestos de amina. Los compuestos de dinitrilo conducen a aminas que son por ejemplo monómeros que originan polímeros 15 tales como la poliamida, por ejemplo. Los compuestos de mononitrilo conducen a aminas o a amidas que se usan por ejemplo para la fabricación de tensioactivos catiónicos. Compounds comprising nitrile functions are important products for the manufacture of amine compounds. Dinitrile compounds lead to amines which are for example monomers that originate polymers such as polyamide, for example. Mononitrile compounds lead to amines or amides that are used for example for the manufacture of cationic surfactants.
Se han propuesto numerosos procedimientos de síntesis de nitrilos, concretamente procedimientos de síntesis a partir de amoniaco y de ácidos carboxílicos. Estos procedimientos usan principalmente como material de partida 20 compuestos hidrocarbonados procedentes del refinado del petróleo, y amoniaco, que se obtiene a partir de hidrógeno mediante procedimientos de reformado con vapor que consumen mucha energía. Numerous nitrile synthesis procedures have been proposed, namely synthesis procedures from ammonia and carboxylic acids. These procedures mainly use 20 hydrocarbon compounds from petroleum refining, and ammonia, which is obtained from hydrogen by steam reforming processes that consume a lot of energy as a starting material.
Teniendo en cuenta el agotamiento de los recursos petroleros, se han emprendido numerosos trabajos de investigación para desarrollar procedimientos de síntesis de estos compuestos, importantes para la fabricación de 25 materiales usados en numerosas aplicaciones, a partir de materiales de partida o recursos denominados renovables, Taking into account the depletion of oil resources, numerous research works have been undertaken to develop synthesis procedures for these compounds, important for the manufacture of 25 materials used in numerous applications, from starting materials or resources called renewable,
o a partir de materiales de partida reciclados, que habitualmente se destruyen o se valorizan en forma de energía. Generalmente estos recursos renovables se producen a partir de material vegetal cultivado o no tal como árboles, plantas tales como la caña de azúcar, el maíz, la tapioca, el trigo, la colza, el girasol, la palma, el ricino o similares, o a partir de material animal tal como las grasas (sebo, etc.). or from recycled starting materials, which are usually destroyed or valued in the form of energy. Generally these renewable resources are produced from cultivated or not plant material such as trees, plants such as sugar cane, corn, tapioca, wheat, rapeseed, sunflower, palm, castor or similar, or from animal material such as fats (tallow, etc.).
30 Este material vegetal o animal se transforma mediante procedimientos que comprenden generalmente varias etapas mecánicas, químicas y biológicas. 30 This plant or animal material is transformed by procedures that generally comprise several mechanical, chemical and biological stages.
Por otro lado, en cuanto a los materiales de partida reciclados, la fabricación del adiponitrilo, un importante producto On the other hand, in terms of recycled starting materials, the manufacture of adiponitrile, an important product
35 intermedio químico usado concretamente en la síntesis de la hexametilendiamina y de la caprolactama (monómeros para la fabricación de las poliamidas), obtenido mediante hidrocianación del butadieno, genera un flujo de subproductos de dinitrilo que comprenden principalmente compuestos de dinitrilo ramificados tales como el metil-2glutaronitrilo, el etil-2-succinonitrilo. Esta mezcla de compuestos de dinitrilo ramificados se obtiene mediante destilación para separarla del adiponitrilo. Dado que generalmente la separación no es completa, la mezcla de The chemical intermediate used specifically in the synthesis of hexamethylenediamine and caprolactam (monomers for the manufacture of polyamides), obtained by hydrocyanation of butadiene, generates a flow of dinitrile by-products that mainly comprise branched dinitrile compounds such as methyl- 2-glutathlonitrile, ethyl-2-succinonitrile. This mixture of branched dinitrile compounds is obtained by distillation to separate it from adiponitrile. Since the separation is generally not complete, the mixing of
40 compuestos de dinitrilo ramificados también puede comprender una baja proporción de adiponitrilo. Branched dinitrile compounds may also comprise a low proportion of adiponitrile.
Se han propuesto varias soluciones para valorizar estos subproductos o mezclas. Una de éstas consiste en hidrogenar los compuestos de dinitrilo para dar aminas primarias, concretamente para producir metil-2pentametilendiamina (MPMD), usada como monómero para la fabricación de poliamidas particulares o como Several solutions have been proposed to enhance these by-products or mixtures. One of these is to hydrogenate the dinitrile compounds to give primary amines, specifically to produce methyl-2-pentamethylenediamine (MPMD), used as a monomer for the manufacture of particular polyamides or as
45 producto intermedio para la producción de vitamina B3 (nicotinamida). 45 intermediate product for the production of vitamin B3 (nicotinamide).
Este procedimiento requiere etapas de purificación del metil-2-glutaronitrilo y de la metil-2-pentametilendiamina. This procedure requires purification steps of methyl-2-glutathitrile and methyl-2-pentamethylenediamine.
En la industria, estos subproductos también se valorizan en forma de vapor o de energía mediante combustión. No 50 obstante, esta combustión puede requerir un tratamiento de los gases para eliminar los óxidos de nitrógeno producidos y produce dióxido de carbono que se expulsa a la atmósfera. In the industry, these by-products are also valued in the form of steam or energy by combustion. However, this combustion may require a treatment of the gases to eliminate the nitrogen oxides produced and produces carbon dioxide that is expelled into the atmosphere.
El documento LAECKMANN D et al: “Synthesis and Bilological Evaluation of Aroylguanidines related to Amiloride as Inhibitors of the Human Platelet Na+/H+ Exchanger” describe un procedimiento de síntesis de 3-metil-glutarimida a 55 partir de 2-metil-glutaronitrilo (MGN) mediante calentamiento de una disolución en ácido acético en presencia de ácido sulfúrico y de agua. The document LAECKMANN D et al: "Synthesis and Bilological Evaluation of Aroylguanidines related to Amiloride as Inhibitors of the Human Platelet Na + / H + Exchanger" describes a method of synthesis of 3-methyl-glutarimide from 2-methyl-glutathitrile (MGN ) by heating a solution in acetic acid in the presence of sulfuric acid and water.
El documento R. SELDNER “Glutarimide” describe un procedimiento de síntesis de un compuesto de glutarimida y de acetonitrilo mediante calentamiento de una disolución de glutaronitrilo en ácido acético. R. SELDNER "Glutarimide" describes a method of synthesizing a compound of glutarimide and acetonitrile by heating a solution of glutathitrile in acetic acid.
60 El documento EMUN H. MILLER “Succinimid” describe un procedimiento de síntesis de un compuesto de succinimida y de acetonitrilo mediante calentamiento de una disolución de succinonitrilo en ácido acético. 60 EMUN H. MILLER "Succinimid" describes a method of synthesizing a succinimide and acetonitrile compound by heating a solution of succinonitrile in acetic acid.
El documento US 2.444.828 describe un procedimiento de síntesis de oleonitrilo mediante calentamiento de un 65 compuesto de ácido oleico y de urea. US 2,444,828 describes a process of oleonitrile synthesis by heating a compound of oleic acid and urea.
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Por tanto, sigue existiendo una necesidad y demanda importante de encontrar nuevas vías de valorización y transformación de los compuestos de dinitrilo ramificados tales como el metil-2-glutaronitrilo, el etil-2-succinonitrilo o mezclas para dar compuestos químicos valorizables y económicamente interesantes. Therefore, there is still an important need and demand to find new ways of valorization and transformation of branched dinitrile compounds such as methyl-2-gluteronitrile, ethyl-2-succinonitrile or mixtures to give valuable and economically interesting chemical compounds.
5 Para ello, la invención propone un procedimiento de preparación de al menos un nitrilo de fórmula general I For this, the invention proposes a process for preparing at least one nitrile of general formula I
(NC)v-R1-(CN)w (NC) v-R1- (CN) w
y de al menos las imidas cíclicas 3-metil-glutarimida y 3-etil-succinimida, mediante reacción entre al menos un ácido carboxílico de fórmula general II and of at least 3-methyl-glutarimide and 3-ethyl-succinimide cyclic imides, by reaction between at least one carboxylic acid of general formula II
(HOOC)x-R1-(COOH)y (HOOC) x-R1- (COOH) and
y una mezcla N de dinitrilos que comprende metil-2-glutaronitrilo (MGN), etil-2-succinonitrilo (ESN) y eventualmente 15 adiponitrilo (AdN), and a mixture N of dinitriles comprising methyl-2-glutathitrile (MGN), ethyl-2-succinonitrile (ESN) and possibly adiponitrile (AdN),
en las que: in which:
x, y son iguales a 0 ó 1 siendo (x+y) igual a 1 ó 2, x, y are equal to 0 or 1 being (x + y) equal to 1 or 2,
v, w son iguales a 0 ó 1 siendo (v+w) igual a 1 ó 2, v, w are equal to 0 or 1 being (v + w) equal to 1 or 2,
R1 representa un grupo hidrocarbonado lineal o ramificado, saturado o insaturado, que puede comprender heteroátomos, que comprende: R1 represents a linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon group, which may comprise heteroatoms, comprising:
25 -de 4 a 34 átomos de carbono cuando (x+y) es igual a 2, 25 -from 4 to 34 carbon atoms when (x + y) is equal to 2,
-de 2 a 22 átomos de carbono cuando (x+y) es igual a 1. -from 2 to 22 carbon atoms when (x + y) is equal to 1.
Ventajosamente, la mezcla N de dinitrilos es una mezcla procedente del procedimiento de fabricación del adiponitrilo mediante doble hidrocianación del butadieno. Corresponde preferiblemente a la fracción de destilación que permite separar los dinitrilos ramificados (metil-2-glutaronitrilo, etil-2-succinonitrilo) del adiponitrilo. Advantageously, the N mixture of dinitriles is a mixture from the manufacturing process of adiponitrile by double hydrocyanation of butadiene. It corresponds preferably to the distillation fraction that allows branched dinitriles (methyl-2-glutathitrile, ethyl-2-succinonitrile) to be separated from adiponitrile.
Esta mezcla de dinitrilos tiene generalmente la siguiente composición ponderal: This mixture of dinitriles generally has the following weight composition:
35 metil-2-glutaronitrilo: comprendido entre el 70% y el 95%, preferiblemente entre el 80 y el 85%, Methyl-2-glutathitrile: between 70% and 95%, preferably between 80 and 85%,
etil-2-succinonitrilo: comprendido entre el 5% y el 30%, preferiblemente entre el 8 y el 12%, ethyl-2-succinonitrile: between 5% and 30%, preferably between 8 and 12%,
adiponitrilo: comprendido entre el 0% y el 10%, preferiblemente entre el 1 y el 5%, adiponitrile: between 0% and 10%, preferably between 1 and 5%,
correspondiendo el resto hasta el 100% a diferentes impurezas. the rest corresponding up to 100% to different impurities.
El procedimiento de la invención pone en práctica un ácido carboxílico de fórmula general II tal como se describió 45 anteriormente. The process of the invention implements a carboxylic acid of general formula II as described above.
El radical R1 puede ser un radical alifático, un grupo que comprende un radical aromático o cicloalifático, puede estar funcionalizado por ejemplo mediante una función hidroxilo, una función éster, etc. The radical R1 may be an aliphatic radical, a group comprising an aromatic or cycloaliphatic radical, may be functionalized, for example, by a hydroxyl function, an ester function, etc.
El compuesto de fórmula II puede elegirse por ejemplo del ácido tricloroacético, el ácido trifluoroacético, el ácido caproico, el ácido caprílico, el ácido pelargónico, el ácido cáprico, el ácido láurico, el ácido mirístico, el ácido palmítico, el ácido esteárico, el ácido araquídico, el ácido adípico, el ácido heptanodioico, el ácido octanodioico, el ácido azelaico, el ácido sebácico, o undecanodioico, el ácido dodecanodioico, el ácido brasílico, el ácido tetradecanodioico, el ácido hexadecanodioico, el ácido octadecanodioico, el ácido eicosanodioico, el ácido The compound of formula II can be chosen, for example, from trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, adipic acid, heptanedioic acid, octanedioic acid, azelaic acid, sebacic acid, or undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brasilic acid, tetradecanedioic acid, hexadecanedioic acid, octadecanedioic acid, eicosanodic acid the acid
55 docosanodioico, el ácido octadecenoico, el ácido oleico, el ácido ricinoleico, el ácido erúcico, el ácido linoleico, el ácido linolénico y los dímeros de ácidos grasos que contienen 36 átomos de carbono, el ácido tereftálico, el ácido isoftálico. 55 docosanodioic acid, octadecenoic acid, oleic acid, ricinoleic acid, erucic acid, linoleic acid, linolenic acid and fatty acid dimers containing 36 carbon atoms, terephthalic acid, isophthalic acid.
En el contexto del procedimiento de la invención, puede ponerse en práctica una mezcla de ácidos carboxílicos de fórmula general II. A modo de ejemplo de mezcla de ácidos, pueden mencionarse los cocoácidos que proceden del aceite de palma o del aceite de coco. In the context of the process of the invention, a mixture of carboxylic acids of general formula II can be practiced. As an example of a mixture of acids, the cocoacids that come from palm oil or coconut oil can be mentioned.
Ventajosamente el ácido carboxílico de fórmula general II procede de un material renovable de origen vegetal o animal. Advantageously, the carboxylic acid of general formula II is derived from a renewable material of vegetable or animal origin.
65 Un material o recurso renovable es un recurso natural, animal o vegetal, cuya reserva puede reconstituirse a lo largo 65 A renewable material or resource is a natural, animal or plant resource, whose reserve can be reconstituted throughout
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de un periodo corto a la escala humana. En particular, hace falta que esta reserva pueda renovarse tan rápido como se consume. from a short period to the human scale. In particular, it is necessary that this reserve can be renewed as quickly as it is consumed.
A diferencia de los materiales procedentes de materiales fósiles, los materiales de partida renovables contienen una Unlike materials from fossil materials, renewable starting materials contain a
5 proporción importante de 14C. Preferiblemente, los nitrilos de la invención están constituidos por carbono orgánico procedente de materiales de partida renovables. Por tanto, esta característica preferida puede certificarse mediante determinación del contenido en 14C según uno de los métodos descritos en la norma ASTM D6866, concretamente según el método mediante espectrometría de masas o el método mediante espectrometría por centelleo de líquidos que se describen en esta norma. 5 important proportion of 14C. Preferably, the nitriles of the invention consist of organic carbon from renewable starting materials. Therefore, this preferred feature can be certified by determination of the 14C content according to one of the methods described in ASTM D6866, specifically according to the method by mass spectrometry or the method by liquid scintillation spectrometry described in this standard.
Estos recursos renovables se producen generalmente a partir de material vegetal cultivado o no tal como árboles, plantas tales como la caña de azúcar, el maíz, la tapioca, el trigo, la colza, el girasol, la palma, el ricino o similares, o a partir de material animal tal como las grasas (sebo, etc.). These renewable resources are generally produced from plant material grown or not such as trees, plants such as sugarcane, corn, tapioca, wheat, rapeseed, sunflower, palm, castor or the like, or from animal material such as fats (tallow, etc.).
15 Por ejemplo, el ácido carboxílico de fórmula general II puede proceder de recursos renovables tales como los aceites vegetales o los polisacáridos naturales tales como el almidón o la celulosa, pudiendo extraerse el almidón, por ejemplo, del maíz o de la patata. En particular, puede proceder de diversos procedimientos de transformación, concretamente de procedimientos químicos clásicos, pero también de procedimientos de transformación por vía enzimática o incluso mediante fermentación. For example, the carboxylic acid of the general formula II can be derived from renewable resources such as vegetable oils or natural polysaccharides such as starch or cellulose, the starch can be extracted, for example, from corn or potato. In particular, it can come from various transformation processes, specifically from classical chemical procedures, but also from enzymatic or even by fermentation transformation procedures.
Cuando el compuesto de fórmula II es un monoácido graso, este último puede obtenerse por ejemplo a partir de aceite vegetal o animal mediante transformación química (hidrólisis de los aceites). When the compound of formula II is a fatty mono acid, the latter can be obtained, for example, from vegetable or animal oil by chemical transformation (hydrolysis of oils).
Cuando el compuesto de fórmula II es un diácido, este último puede obtenerse mediante fermentación a partir de un When the compound of formula II is a diacid, the latter can be obtained by fermentation from a
25 monoácido graso obtenido según el método anterior. Por ejemplo, es posible usar la levadura Candida tropicalis modificada con el fin de realizar la conversión de un monoácido para dar diácido. Concretamente, podrá hacerse referencia a los documentos WO 91/06660 y US 4474882. El diácido también puede obtenerse a partir de aceite vegetal o animal mediante transformación química. Fatty monoacid obtained according to the previous method. For example, it is possible to use the modified Candida tropicalis yeast in order to convert a monoacid to diacid. Specifically, reference may be made to WO 91/06660 and US 4474882. The diacid can also be obtained from vegetable or animal oil by chemical transformation.
Cuando el material de partida es un polisacárido, el compuesto de fórmula II se obtiene generalmente mediante fermentación. When the starting material is a polysaccharide, the compound of formula II is generally obtained by fermentation.
Ventajosamente, el compuesto de fórmula II se elige del ácido caproico, el ácido caprílico, el ácido pelargónico, el ácido cáprico, el ácido láurico, el ácido mirístico, el ácido palmítico, el ácido esteárico, el ácido araquídico, el ácido Advantageously, the compound of formula II is chosen from caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, acid
35 adípico, el ácido heptanodioico, el ácido octanodioico, el ácido azelaico, el ácido sebácico, o undecanodioico, el ácido dodecanodioico, el ácido brasílico, el ácido tetradecanodioico, el ácido hexadecanodioico, el ácido octadecanodioico, el ácido eicosanodioico, el ácido docosanodioico, el ácido octadecenoico, el ácido oleico, el ácido ricinoleico, el ácido erúcico, el ácido linoleico, el ácido linolénico y los dímeros de ácidos grasos que contienen 36 átomos de carbono, el ácido tereftálico. Adipic acid, heptanedioic acid, octanedioic acid, azelaic acid, sebacic acid, or undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brasilic acid, tetradecanedioic acid, hexadecanedioic acid, octadecanedioic acid, eicosanodioic acid, docosanodioic acid, docosanodioic acid octadecenoic acid, oleic acid, ricinoleic acid, erucic acid, linoleic acid, linolenic acid and fatty acid dimers containing 36 carbon atoms, terephthalic acid.
El ácido azelaico puede obtenerse a partir del ácido oleico, mediante ozonólisis. The azelaic acid can be obtained from oleic acid, by ozonolysis.
El ácido heptanodioico y el ácido sebácico pueden obtenerse a partir de aceite de ricino. Heptanedioic acid and sebacic acid can be obtained from castor oil.
45 El ácido dodecanodioico puede obtenerse mediante biofermentación del ácido dodecanoico, también denominado ácido láurico, pudiendo producirse el ácido láurico a partir de aceite de coco o de aceite de semilla de palma. 45 Dodecanedioic acid can be obtained by biofermentation of dodecanoic acid, also called lauric acid, and lauric acid can be produced from coconut oil or palm kernel oil.
El ácido brasílico puede obtenerse a partir del ácido erúcico (concretamente mediante ozonólisis), precisándose que el ácido erúcico se encuentra en forma de éster en la colza. Brasyl acid can be obtained from erucic acid (specifically by ozonolysis), specifying that erucic acid is in the form of an ester in rapeseed.
El ácido tetradecanodioico puede obtenerse mediante biofermentación del ácido mirístico, pudiendo producirse el ácido mirístico a partir de aceite de coco o de aceite de semilla de palma. Tetradecanedioic acid can be obtained by biofermentation of myristic acid, and myristic acid can be produced from coconut oil or palm kernel oil.
El ácido hexadecanodioico puede obtenerse mediante biofermentación del ácido palmítico, encontrándose este 55 último principalmente en el aceite de palma. Hexadecanedioic acid can be obtained by biofermentation of palmitic acid, the latter being found mainly in palm oil.
El ácido octadecanodioico puede obtenerse mediante biofermentación del ácido esteárico, precisándose que el ácido esteárico puede estar presente en todos los aceites vegetales, pero sobre todo en las grasas animales. Octadecanedioic acid can be obtained by biofermentation of stearic acid, specifying that stearic acid can be present in all vegetable oils, but especially in animal fats.
El ácido eicosanodioico puede obtenerse mediante biofermentación del ácido araquídico que se encuentra principalmente en el aceite de colza. Eicosanodioic acid can be obtained by biofermentation of arachidic acid found mainly in rapeseed oil.
El ácido docosanodioico puede obtenerse mediante metátesis del ácido undecilénico que se extrae del aceite de ricino. Docosanodioic acid can be obtained by metathesis of undecylenic acid that is extracted from castor oil.
65 El diácido lineal alifático que tiene 36 átomos de carbono es un dímero de ácido graso procedente por ejemplo de 65 The aliphatic linear diacid having 36 carbon atoms is a fatty acid dimer derived from, for example,
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subproductos de plantas resinosas transformadas mediante procedimientos de Kraft. También puede obtenerse mediante oligomerización o polimerización de ácidos grasos monobásicos insaturados de cadena larga hidrocarbonada (tales como el ácido linoleico y el ácido oleico), tal como se describe concretamente en el documento EP 0471566. by-products of resinous plants transformed by Kraft procedures. It can also be obtained by oligomerization or polymerization of unsaturated hydrocarbon long-chain monobasic fatty acids (such as linoleic acid and oleic acid), as specifically described in EP 0471566.
5 El procedimiento de la invención se pone ventajosamente en práctica a una temperatura comprendida entre 150 y 350ºC. La presión puesta en práctica está generalmente comprendida entre la presión atmosférica y algunos bares. The process of the invention is advantageously carried out at a temperature between 150 and 350 ° C. The pressure put into practice is generally between atmospheric pressure and some bars.
Pueden ponerse en práctica catalizadores en el contexto del procedimiento de la invención. A modo de ejemplo de catalizadores, puede mencionarse el ácido fosfórico, los fosfatos, los borofosfatos, el ácido sulfúrico, el ácido sulfónico, los ácidos bencenosulfónicos, los ácidos toluenosulfónicos tales como el ácido para-toluenosulfónico, los ácidos naftalenosulfónicos, la sílice, la alúmina, la arcilla, la sílice/alúmina. Catalysts can be practiced in the context of the process of the invention. As an example of catalysts, phosphoric acid, phosphates, borophosphates, sulfuric acid, sulfonic acid, benzenesulfonic acids, toluenesulfonic acids such as para-toluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acids, silica, alumina, clay, silica / alumina.
De manera ventajosa, se pone en práctica una cantidad de mezcla N de tal manera que se introduce al menos una Advantageously, an amount of mixture N is put into practice such that at least one
15 molécula de metil-2-glutaronitrilo (MGN) o de etil-2-succinonitrilo (ESN) en el medio de reacción, por función ácida del ácido carboxílico de fórmula general II que debe transformarse en función nitrilo. 15 methyl-2-glutathitrile (MGN) or ethyl-2-succinonitrile (ESN) molecule in the reaction medium, by acidic function of the carboxylic acid of general formula II to be converted into nitrile function.
Cuando se pone en práctica un diácido como ácido de fórmula general II, puede obtenerse el dinitrilo correspondiente o el nitrilo ácido correspondiente (por ejemplo poniendo en práctica un defecto de función nitrilo). When a diacid is used as the acid of the general formula II, the corresponding dinitrile or the corresponding acid nitrile can be obtained (for example by practicing a nitrile function defect).
Durante la reacción entre el compuesto de fórmula (II) y la mezcla N de dinitrilos según la invención, se forman imidas, concretamente la 3-metil-glutarimida procedente del MGN y la 3-etilsuccinimida procedente del ESN. During the reaction between the compound of formula (II) and the N mixture of dinitriles according to the invention, imides are formed, specifically 3-methyl glutarimide from MGN and 3-ethyl succinimide from ESN.
Ventajosamente, el procedimiento de la invención también comprende una etapa de recuperación de al menos el 25 nitrilo de fórmula (I) por un lado, y de al menos la imida cíclica por otro lado, a partir del medio de reacción. Advantageously, the process of the invention also comprises a recovery step of at least 25 nitrile of formula (I) on the one hand, and of at least the cyclic imide on the other hand, from the reaction medium.
Esta recuperación puede realizarse mediante separación de los compuestos del medio de reacción, según cualquier método conocido tal como la destilación. This recovery can be carried out by separating the compounds from the reaction medium, according to any known method such as distillation.
Según un primer modo de realización ventajoso, los compuestos pueden obtenerse mediante destilación reactiva. En efecto, cuando el nitrilo de fórmula (I) que se desea obtener tiene una temperatura de ebullición inferior a la temperatura de reacción (lo que es en particular el caso para los nitrilos que tienen un pequeño número de carbonos), puede destilarse este nitrilo a medida que se forma, lo que desplaza el equilibrio de la reacción a favor de la formación de este nitrilo; por tanto esto es particularmente ventajoso. Este método de destilación reactiva puede According to a first advantageous embodiment, the compounds can be obtained by reactive distillation. Indeed, when the nitrile of formula (I) to be obtained has a boiling temperature below the reaction temperature (which is in particular the case for nitriles having a small number of carbons), this nitrile can be distilled as it forms, which shifts the equilibrium of the reaction in favor of the formation of this nitrile; therefore this is particularly advantageous. This method of reactive distillation can
35 usarse, por ejemplo, cuando el nitrilo de fórmula (I) es el octanitrilo o el nonanitrilo. Used, for example, when the nitrile of formula (I) is octanitrile or nonanitrile.
Según un segundo modo de realización ventajoso, los compuestos pueden separarse mediante extracción con agua caliente. En efecto, las imidas son generalmente solubles en agua, al contrario concretamente que los nitrilos grasos, lo que permite una buena separación mediante una vía fácil de poner en práctica. Debe favorecerse esta vía concretamente cuando los nitrilos y las imidas que van a separarse tienen temperaturas de ebullición que son próximas y que por ello son difíciles de separar mediante destilación clásica, por ejemplo. Este método de extracción con agua caliente puede usarse por ejemplo cuando el nitrilo de fórmula (I) es el lauronitrilo, el oleonitrilo o cuando se pone en práctica una mezcla de ácidos de fórmula (II). La temperatura del agua durante esta extracción es generalmente superior o igual a 50ºC. According to a second advantageous embodiment, the compounds can be separated by extraction with hot water. In fact, the imides are generally soluble in water, unlike concretely the fatty nitriles, which allows a good separation by means of an easy way to put into practice. This route must be favored specifically when the nitriles and the imides to be separated have boiling temperatures that are close and therefore are difficult to separate by classical distillation, for example. This method of extraction with hot water can be used for example when the nitrile of formula (I) is lauronitrile, oleonitrile or when a mixture of acids of formula (II) is put into practice. The water temperature during this extraction is generally greater than or equal to 50 ° C.
45 Según un modo de realización particular de la invención, se hidrogena el nitrilo de fórmula (I) así recuperado para formar la amina correspondiente, según un método conocido por el experto en la técnica. Así se obtiene una amina cuyos carbonos proceden todos de fuentes biológicas (ya que proceden de un ácido carboxílico de fuente biológica, es decir un ácido carboxílico procedente de un material de partida renovable), y cuyos átomos de nitrógeno están reciclados (ya que proceden de subproductos habitualmente quemados lo que genera dióxido de carbono y óxidos de nitrógeno, gases de efecto invernadero que deben tratarse para cumplir con la legislación en vigor). Tales aminas pueden usarse como materiales de partida para la fabricación de poliamidas, que procederán por tanto parcial o completamente de fuentes biológicas en función de los ácidos usados para la polimerización. Estas aminas también pueden usarse para preparar tensioactivos. According to a particular embodiment of the invention, the nitrile of formula (I) thus recovered is hydrogenated to form the corresponding amine, according to a method known to the person skilled in the art. Thus an amine is obtained whose carbons all come from biological sources (since they come from a carboxylic acid of biological source, that is to say a carboxylic acid from a renewable starting material), and whose nitrogen atoms are recycled (since they come from habitually burned by-products which generates carbon dioxide and nitrogen oxides, greenhouse gases that must be treated to comply with current legislation). Such amines can be used as starting materials for the manufacture of polyamides, which will therefore come partially or completely from biological sources depending on the acids used for the polymerization. These amines can also be used to prepare surfactants.
55 Según otro modo de realización particular de la invención, puede hacerse reaccionar la imida cíclica recuperada según el procedimiento de la invención con un alcohol para formar el diéster correspondiente. Un procedimiento de este tipo se conoce y se describe concretamente en los documentos WO 2008/009792 y WO 2009/056477. Los diésteres pueden usarse como disolventes. According to another particular embodiment of the invention, the recovered cyclic imide according to the process of the invention can be reacted with an alcohol to form the corresponding diester. Such a procedure is known and specifically described in WO 2008/009792 and WO 2009/056477. The diesters can be used as solvents.
Otros detalles o ventajas de la invención aparecerán más claramente a la vista de los ejemplos facilitados a continuación. Other details or advantages of the invention will appear more clearly in view of the examples provided below.
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Ejemplo 1: Nitrilación del ácido sebácico Example 1: Sebacic acid nitrillation
En un reactor de 2 litros con agitación mediante un agitador mecánico y equipado con un refrigerante de reflujo, se In a 2-liter reactor with stirring by a mechanical stirrer and equipped with a reflux coolant,
5 introducen con agitación 930 g (8,6 moles) de una mezcla de dinitrilos (el 85% de MGN, el 12% de ESN, el 3% de AdN en peso) obtenidos como subproductos de la síntesis del adiponitrilo, después se añaden 8,5 g de ácido ortofosfórico al 85%. Todavía con agitación, se introducen 809 g (4 moles) de ácido sebácico procedente de fuente biológica. A continuación se calienta progresivamente el medio de reacción a reflujo, es decir, a aproximadamente 285ºC. Se mantienen estas condiciones durante 4 horas, después se enfría la mezcla de reacción a temperatura ambiente. A continuación, se destila sucesivamente la mezcla de 3-metilglutarimida, 3-etilsuccinimida y 2metilglutaronitrilo poniéndola a más de aproximadamente 140ºC bajo 8 mm Hg y se termina mediante la destilación del sebaconitrilo a 185ºC bajo 12 mm Hg. 5 stir with stirring 930 g (8.6 mol) of a mixture of dinitriles (85% of MGN, 12% of ESN, 3% of AdN by weight) obtained as by-products of adiponitrile synthesis, then added 8.5 g of 85% orthophosphoric acid. Still with stirring, 809 g (4 moles) of sebacic acid from biological source are introduced. The reaction medium is then progressively heated to reflux, that is, at about 285 ° C. These conditions are maintained for 4 hours, then the reaction mixture is cooled to room temperature. Subsequently, the mixture of 3-methylglutarimide, 3-ethyl succinimide and 2-methyl glutathitrile is successively distilled by placing it at more than about 140 ° C under 8 mm Hg and terminated by distillation of sebaconitrile at 185 ° C under 12 mm Hg.
Los rendimientos respectivos en la mezcla de imidas y de sebaconitrilo son del 95% y del 92%. En una segunda The respective yields in the mixture of imides and sebaconitrile are 95% and 92%. In a second
15 etapa, se tratan las imidas mediante un alcohol y concretamente metanol para obtener una mezcla de diésteres metílicos (2-metil-glutarato de metilo y 2-etilsuccinato de metilo). Se hidrogena el sebaconitrilo para dar la diamina correspondiente según el modo operatorio descrito en el ejemplo 2. In this step, the imides are treated by an alcohol and specifically methanol to obtain a mixture of methyl diesters (methyl 2-methyl glutarate and methyl 2-ethyl succinate). Sebaconitrile is hydrogenated to give the corresponding diamine according to the operating mode described in example 2.
Ejemplo 2: Hidrogenación del sebaconitrilo Example 2: Sebaconitrile hydrogenation
En un autoclave de 750 ml equipado con una turbina auto-aspirante, se introducen 50 g de 1,12-decanodiamina y 50 g de agua. Se añaden 10 g de níquel de Raney dopado con el 2% en peso de Cr y basificado con sosa. Se purga el reactor con nitrógeno, después con hidrógeno 2 veces con 10 bares de presión. Se calienta a presión de 20 bares de hidrógeno a 90ºC. Entonces se introduce con una bomba el sebaconitrilo del ejemplo 1, se inyectan en 4 horas In a 750 ml autoclave equipped with a self-aspirating turbine, 50 g of 1,12-decanodiamine and 50 g of water are introduced. 10 g of Raney nickel doped with 2% by weight of Cr and basified with soda are added. The reactor is purged with nitrogen, then with hydrogen twice with 10 bar pressure. It is heated under pressure of 20 bars of hydrogen at 90 ° C. Then the sebaconitrile of Example 1 is introduced with a pump, injected in 4 hours
25 400 g de dinitrilo. La reacción es exotérmica. Se mantiene la temperatura constante mediante refrigeración. Tras finalizarse la inyección, se deja reposar durante 15 min a 90ºC bajo 20 bares de hidrógeno. Se lleva a temperatura ambiente y se purga el reactor con nitrógeno. Se filtra el catalizador y se recicla parcialmente. Se admite una desactivación de catalizador de 1 g de níquel para 1 kg de dinitrilo hidrogenado. A continuación se purifica la diamina mediante destilación a presión reducida. Se recupera la diamina a 140ºC bajo 10 mm Hg, se solidifica a 62ºC. El rendimiento es del 95%. Para tener un rendimiento máximo de la reacción, debe alimentarse el nitrilo con un caudal suficiente sin acumular el nitrilo en el medio de reacción. 25 400 g of dinitrile. The reaction is exothermic. The constant temperature is maintained by cooling. After the injection is finished, it is allowed to stand for 15 min at 90 ° C under 20 bars of hydrogen. It is brought to room temperature and the reactor is purged with nitrogen. The catalyst is filtered and partially recycled. A catalyst deactivation of 1 g of nickel is allowed for 1 kg of hydrogenated dinitrile. The diamine is then purified by distillation under reduced pressure. The diamine is recovered at 140 ° C under 10 mm Hg, solidified at 62 ° C. The yield is 95%. In order to have a maximum reaction yield, the nitrile must be fed with a sufficient flow rate without accumulating the nitrile in the reaction medium.
Ejemplo 3: Nitrilación del ácido tereftálico Example 3: Nitrilation of terephthalic acid
35 Se introducen en un reactor de 2000 ml, 650 g (6,0 mol) de una mezcla de dinitrilos (el 85% de MGN, el 12% de ESN, el 3% de AdN en peso) obtenidos como subproductos de la síntesis del adiponitrilo. En este medio heterogéneo, se añaden 167 g de ácido tereftálico (1,0 mol) y a continuación se añaden 5 g de ácido ortofosfórico al 85%. Se calienta el medio de reacción a reflujo de los dinitrilos y se mantienen estas condiciones durante 5 h. Mediante análisis por CG se obtienen rendimientos respectivos de mezcla de las imidas y de 1,4-dicianobenceno del 96 y el 95%. In a 2000 ml reactor, 650 g (6.0 mol) of a mixture of dinitriles (85% MGN, 12% ESN, 3% AdN by weight) obtained as synthesis byproducts are introduced of adiponitrile. In this heterogeneous medium, 167 g of terephthalic acid (1.0 mol) are added and then 5 g of 85% orthophosphoric acid are added. The reaction medium is heated to reflux the dinitriles and these conditions are maintained for 5 h. By means of GC analysis, respective yields of mixing of the imides and 1,4-dicyanobenzene of 96 and 95% are obtained.
Ejemplo 4: Nitrilación del ácido adípico Example 4: Nitrilation of adipic acid
Se introducen en un reactor de 500 ml, 146,3 g de ácido adípico (1 mol) y 221 g (2,05 moles) de una mezcla de In a 500 ml reactor, 146.3 g of adipic acid (1 mol) and 221 g (2.05 mol) of a mixture of
45 dinitrilos (el 85% de MGN, el 12% de ESN, el 3% de AdN en peso) obtenidos como subproductos de la síntesis del adiponitrilo. Se añaden a la suspensión amarillenta 2,0 g de ácido ortofosfórico al 85% y se calienta el medio agitando a reflujo. Se mantienen estas condiciones durante 3 horas. Mediante análisis por CG, se obtienen los siguientes resultados: 45 dinitriles (85% of MGN, 12% of ESN, 3% of AdN by weight) obtained as by-products of adiponitrile synthesis. 2.0 g of 85% orthophosphoric acid are added to the yellow suspension and the medium is heated under stirring at reflux. These conditions are maintained for 3 hours. Through GC analysis, the following results are obtained:
el 94% de conversión de la mezcla de dinitrilos, 94% conversion of the mixture of dinitriles,
el 95% de rendimiento en mezcla de imidas, 95% yield in imide mixture,
el 75% de rendimiento en adiponitrilo. 75% yield in adiponitrile.
Ejemplo 5: Nitrilación del ácido pelargónico Example 5: Nitrilation of pelargonic acid
En un reactor de 2 litros equipado con una agitación mecánica y con un refrigerante de reflujo, se introducen 930 g (8,6 moles) de una mezcla de dinitrilos (el 85% de MGN, el 12% de ESN, el 3% de AdN en peso) obtenidos como subproductos de la síntesis del adiponitrilo. Se añaden 8,0 g de ácido ortofosfórico al 85%. Se agita y se introducen 1265 g (8,0 moles) de ácido pelargónico procedente de fuente biológica. Se calienta progresivamente el medio de reacción a reflujo del ácido pelargónico, es decir, a aproximadamente 269ºC. Entonces se destila progresivamente el 65 nonanonitrilo que tiene un punto de ebullición inferior (224ºC) y de este modo se desplaza el equilibrio de la reacción. Tras 6 horas de calentamiento, se recupera el nitrilo con un rendimiento del 95% con respecto al ácido In a 2-liter reactor equipped with mechanical stirring and with a reflux coolant, 930 g (8.6 moles) of a mixture of dinitriles (85% of MGN, 12% of ESN, 3% of AdN by weight) obtained as by-products of adiponitrile synthesis. 8.0 g of 85% orthophosphoric acid are added. It is stirred and 1265 g (8.0 moles) of pelargonic acid from biological source are introduced. The reaction medium is gradually heated to reflux of pelargonic acid, that is, at about 269 ° C. Then the nonanonitrile having a lower boiling point (224 ° C) is progressively distilled and thus the reaction equilibrium is shifted. After 6 hours of heating, the nitrile is recovered in 95% yield with respect to the acid
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pelargónico que participa. A continuación se destila el MGN puesto en exceso y las imidas que pueden participar en la reacción de esterificación con el metanol. pelargónico that participates. The excess MGN and the imides that can participate in the esterification reaction with methanol are then distilled.
Ejemplo 6: Hidrogenación del nonanonitrilo Example 6: Hydrogenation of nonanonitrile
5 En un autoclave de 750 ml equipado con una turbina auto-aspirante, se introducen 50 g de nonilamina y 50 g de agua. Se añaden 5 g de níquel de Raney dopado con el 2% en peso de Cr y basificado. Se purga el reactor 2 veces con 10 bares de nitrógeno, después 2 veces con 10 bares de hidrógeno. Se coloca el autoclave bajo 20 bares de hidrógeno, se agita y se calienta a 90ºC. Entonces se inyecta, con ayuda de una bomba, el nonanonitrilo procedente 5 In a 750 ml autoclave equipped with a self-aspirating turbine, 50 g of non-amine and 50 g of water are introduced. 5 g of Raney nickel doped with 2% by weight of Cr and basified are added. The reactor is purged 2 times with 10 bars of nitrogen, then 2 times with 10 bars of hydrogen. The autoclave is placed under 20 bars of hydrogen, stirred and heated to 90 ° C. Then, with the help of a pump, the nonanonitrile is injected
10 del ejemplo 5 manteniendo la presión de hidrógeno constante en el reactor. Se inyectan en 4 h 350 g de nonanonitrilo. Tras finalizarse la inyección, se mantiene durante 30 min el medio de reacción en las mismas condiciones. A continuación se lleva la temperatura a 20ºC, se purga el reactor con nitrógeno y se filtra el catalizador. Entonces se destila el medio de reacción a presión reducida: de este modo se recupera la nonilamina con un rendimiento del 98% (punto de ebullición de 201ºC bajo 760 mm Hg). 10 of Example 5 keeping the hydrogen pressure constant in the reactor. 350 g of nonanonitrile are injected in 4 h. After completion of the injection, the reaction medium is maintained for 30 min under the same conditions. The temperature is then brought to 20 ° C, the reactor is purged with nitrogen and the catalyst is filtered. The reaction medium is then distilled under reduced pressure: in this way the non-amine is recovered with a yield of 98% (boiling point of 201 ° C under 760 mm Hg).
15 Ejemplo 7: Nitrilación del ácido oleico 15 Example 7: Oleic acid nitrilation
En un reactor de 2000 ml equipado con una agitación y con un refrigerante de reflujo, se introducen 250 g (2,30 mol) de una mezcla de dinitrilos (el 85% de MGN, el 12% de ESN, el 3% de AdN en peso) obtenidos como subproductos 20 de la síntesis del adiponitrilo, a continuación se añaden con agitación 564 g (2 mol) de ácido oleico procedente de fuente biológica. Entonces se vierten 5,0 g de catalizador (ácido ortofosfórico) al 85%. Se calienta todavía con agitación a reflujo de la mezcla de los dinitrilos a 270-275ºC. Se mantienen estas condiciones durante 4 h. Mediante análisis por CG, se obtiene una conversión del ácido oleico del 98% y un rendimiento en la suma de las imidas del 97%. El rendimiento en oleonitrilo es del 94%. Entonces se lava el medio de reacción a 65ºC 3 veces con 250 g de In a 2000 ml reactor equipped with stirring and with a reflux coolant, 250 g (2.30 mol) of a mixture of dinitriles (85% of MGN, 12% of ESN, 3% of AdN are introduced) by weight) obtained as by-products 20 of the synthesis of adiponitrile, then 564 g (2 mol) of oleic acid from biological source are added with stirring. Then 5.0 g of 85% catalyst (orthophosphoric acid) is poured. It is still heated with stirring to reflux the mixture of dinitriles at 270-275 ° C. These conditions are maintained for 4 h. By GC analysis, a conversion of oleic acid of 98% and a yield in the sum of imides of 97% is obtained. The yield in oleonitrile is 94%. The reaction medium is then washed at 65 ° C 3 times with 250 g of
25 agua para eliminar del medio las imidas formadas. Mediante esta técnica, se recupera el oleonitrilo con una pureza del 97%. 25 water to remove the formed imides from the medium. By this technique, oleonitrile is recovered with a purity of 97%.
Ejemplo 8: Nitrilación del ácido oleico Example 8: Oleic acid nitrillation
30 Se trabaja de la misma manera que en el ejemplo 7 pero sin añadir catalizador. En estas condiciones, se mantiene el reflujo durante 6 h y se obtiene una conversión del 97% del ácido oleico y un rendimiento en la suma de las imidas del 97%. El rendimiento en oleonitrilo es del 95%. También puede tratarse el medio de reacción con agua a 65ºC como en el ejemplo 7, para separar las imidas y el oleonitrilo. 30 It works in the same way as in Example 7 but without adding catalyst. Under these conditions, the reflux is maintained for 6 h and a conversion of 97% of the oleic acid and a yield in the sum of the imides of 97% is obtained. The yield in oleonitrile is 95%. The reaction medium can also be treated with water at 65 ° C as in Example 7, to separate the imides and the oleonitrile.
35 Ejemplo 9: Nitrilación del azelato de monometilo Example 9: Nitrilation of monomethyl azelate
En un reactor de 250 ml equipado con una agitación mecánica, se introducen 40,5 g de éster monometílico del ácido azelaico procedente de fuente biológica y 21,6 g (0,2 mol) de una mezcla de dinitrilos (el 85% de MGN, el 12% de ESN, el 3% de AdN en peso) obtenidos como subproductos de la síntesis del adiponitrilo. Se añaden a la disolución In a 250 ml reactor equipped with mechanical stirring, 40.5 g of azelaic acid monomethyl ester from biological source and 21.6 g (0.2 mol) of a mixture of dinitriles (85% of MGN) are introduced , 12% of ESN, 3% of AdN by weight) obtained as by-products of adiponitrile synthesis. They are added to the solution
40 obtenida, con agitación, 0,2 g de ácido ortofosfórico al 85%. Entonces se calienta a reflujo, es decir, a aproximadamente 270ºC. Tras un mantenimiento durante 3 horas en estas condiciones, la conversión en éster monometílico del ácido azelaico es total y el rendimiento en la mezcla de iminas es del 91%. El rendimiento en cianoéster del ácido azelaico es del 85%. 40 obtained, with stirring, 0.2 g of 85% orthophosphoric acid. It is then heated to reflux, that is, at about 270 ° C. After 3 hours of maintenance under these conditions, the conversion into monomethyl ester of azelaic acid is total and the yield in the imine mixture is 91%. The cyanoester yield of azelaic acid is 85%.
45 Ejemplo 10: Mononitrilación del ácido sebácico 45 Example 10: Sebacic acid mononitrilation
En un reactor de 500 ml equipado con una agitación mecánica y calentado mediante una manta calefactora eléctrica, se introducen 202 g (1,0 mol) de ácido sebácico procedente de fuente biológica y 108 g (1,0 mol) de una mezcla de dinitrilos (el 85% de MGN, el 12% de ESN, el 3% de AdN en peso) obtenidos como subproductos de la In a 500 ml reactor equipped with mechanical stirring and heated by an electric heating blanket, 202 g (1.0 mol) of sebacic acid from a biological source and 108 g (1.0 mol) of a mixture of dinitriles are introduced (85% of MGN, 12% of ESN, 3% of AdN by weight) obtained as by-products of the
50 síntesis del adiponitrilo. Se agita y se calienta, cuando la mezcla es homogénea, se introducen entonces 0,4 g de ácido ortofosfórico al 85%. Se lleva la temperatura del medio a reflujo, es decir, a una temperatura próxima a 270ºC. Se mantienen estas condiciones durante 4 horas. Tras este tiempo, se obtiene un rendimiento del 65% en nitrilo ácido correspondiente y un rendimiento del 90% en la mezcla de imidas correspondiente a la mezcla de dinitrilos. 50 synthesis of adiponitrile. It is stirred and heated, when the mixture is homogeneous, then 0.4 g of 85% orthophosphoric acid is introduced. The temperature of the medium is brought to reflux, that is, at a temperature close to 270 ° C. These conditions are maintained for 4 hours. After this time, a yield of 65% in corresponding acid nitrile and a yield of 90% in the imide mixture corresponding to the mixture of dinitriles is obtained.
55 Ejemplo 11: Nitrilación del ácido láurico 55 Example 11: Lauric acid nitrillation
En un reactor de 250 ml equipado con una agitación mecánica y calentado mediante una manta calefactora eléctrica, se introducen 80 g (400 mmol) de ácido láurico procedente de fuente biológica y 48 g (440 mmol) de una mezcla de dinitrilos (el 85% de MGN, el 12% de ESN, el 3% de AdN en peso) obtenidos como subproductos de la 60 síntesis del adiponitrilo. Se agita y se calienta para homogeneizar el medio de reacción y se añaden 0,4 g de ácido ortofosfórico al 85%. Entonces se calienta a reflujo a aproximadamente 270ºC y se mantienen estas condiciones durante 3 horas. Entones se lleva la temperatura del medio a aproximadamente 95ºC y se añaden 50 g de agua. Se agita durante 15 min a 60ºC y se decanta para recuperar las imidas y parcialmente los dinitrilos puestos en exceso en disolución acuosa. Se extrae la fase orgánica que contiene el lauronitrilo otras 2 veces de nuevo con 50 g de In a 250 ml reactor equipped with mechanical stirring and heated by an electric heating blanket, 80 g (400 mmol) of lauric acid from a biological source and 48 g (440 mmol) of a mixture of dinitriles (85%) are introduced of MGN, 12% of ESN, 3% of AdN by weight) obtained as by-products of adiponitrile synthesis. It is stirred and heated to homogenize the reaction medium and 0.4 g of 85% orthophosphoric acid is added. It is then heated to reflux at approximately 270 ° C and these conditions are maintained for 3 hours. Then the temperature of the medium is brought to approximately 95 ° C and 50 g of water are added. Stir for 15 min at 60 ° C and decant to recover the imides and partially the excess dinitriles in aqueous solution. The organic phase containing the lauronitrile is extracted another 2 times again with 50 g of
65 agua, todavía a 65ºC. Entonces se recupera el lauronitrilo con un rendimiento del 92% y una pureza del 93%. 65 water, still at 65 ° C. Then the lauronitrile is recovered with a yield of 92% and a purity of 93%.
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Ejemplo 12: Nitrilación del ácido octanoico Example 12: Nitrilation of octanoic acid
En un reactor de 2000 ml equipado con una agitación y con un dispositivo de destilación en continuo, se introducen 594 g (5,44 mol) de una mezcla de dinitrilos (el 85% de MGN, el 12% de ESN, el 3% de AdN en peso) obtenidos como subproductos de la síntesis del adiponitrilo. Se añaden 751 g (5,15 mol) de ácido octanoico. Con agitación, se introducen 1,3 g de ácido ortofosfórico al 85%. Se calienta el medio de reacción que se vuelve homogéneo a aproximadamente 230 -240ºC. A esta temperatura, el octanitrilo se destila en continuo a partir de su formación. Tras 5 horas de reacción, se obtienen 55 g de octanitrilo, lo que representa un rendimiento del 84%. In a 2000 ml reactor equipped with stirring and with a continuous distillation device, 594 g (5.44 mol) of a mixture of dinitriles (85% of MGN, 12% of ESN, 3%) are introduced of AdN by weight) obtained as by-products of adiponitrile synthesis. 751 g (5.15 mol) of octanoic acid are added. With stirring, 1.3 g of 85% orthophosphoric acid is introduced. The reaction medium that becomes homogeneous is heated to about 230-240 ° C. At this temperature, octanitrile is continuously distilled from its formation. After 5 hours of reaction, 55 g of octanitrile are obtained, which represents a yield of 84%.
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